第四节《阿基米德原理》同步练习沪科版八年级2doc.docx
- 文档编号:13702630
- 上传时间:2023-06-16
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:149.07KB
第四节《阿基米德原理》同步练习沪科版八年级2doc.docx
《第四节《阿基米德原理》同步练习沪科版八年级2doc.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第四节《阿基米德原理》同步练习沪科版八年级2doc.docx(16页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
第四节《阿基米德原理》同步练习沪科版八年级2doc
阿基米德原理
热气球为什么能腾空而起?
人为什么能浮在海面上?
新型护卫舰为什么能浮在海面上?
这些现象都与浮力有关?
那么什么是浮力?
它的大小与哪些因素有关呢?
智能提要
阿基米德原理
问:
怎样正确理解阿基米德原理?
答:
理解阿基米德原理应注意以下几点:
1.“浸入”的含义,包括两种情况
1)物体全部体积都在液体里
2)物体的一部分体积浸在液体里,而另一部分露出液面,
2.物体受到的浮力大小只跟液体的密度、物体排开液体的体积有关.
由F浮=G排得阿基米德原理的数学表达式也可以写成:
F浮=ρ液gV排
其中g=9.8N/kg是一个常数,因而浮力大小只跟液体的密度ρ液,物体排开液体的体积V排有关.
当液体的密度ρ液一定时,物体受到的浮力大小决定于物体排开液体的体积V排,物体全部浸没在液体里时,V排=V物,这时物体受到的浮力最大.若物体一部分浸在液体中,V排 当物体排开液体的体积V排一定时,根据F=ρ液gV排可知,液体密度大,物体受到的浮力就大;液体密度小,物体受到的浮力就小,即V排一定时,物体受到的浮力跟液体的密度成正比. 友情提示: 在运用阿基米德原理计算或比较物体受到的浮力时,应抓住的关键是分析出液体的密度ρ液和排开液体的体积V排的大小. 分析物体受到的浮力时,还要注意浮力的大小除了与物体的体积无关外,还与物体的密度,物体的自重G无关.全部浸没时,浮力还与物体所在的深度无关.浮力的大小还跟物体的形状以及物体在液体中的运动状态等因素无关. 3.阿基米德原理也适用于气体 智能拓展 问: 浮力产生的原因是什么? 答: 浮力产生的原因是液体或气体对浸入其中的物体产生的向上的压力与向下的压力差,用公式表示为: F浮=F向上-F向下.根据浮力产生的原因,我们还应了解两种特殊情况: (1)当物体部分浸入液体中时,如图(a)所示,上表面受到的向下的压力为零.即得F浮=F向上. (b) (2)若浸在液体中的物体下表面和容器底部紧密接触,如图(b)所示则液体对物体向上的压力F向上为零,物体将不受浮力的作用,只有向下的压力,反而被紧紧地压在容器底部. 智能归例 题型一有关探究浮力大小规律的实验题 例1小明学习了浮力知识后,想用以下器材对浮力的有关问题进行探究.请你根据所给器材,帮助小明提出一个与浮力知识相关的物理问题,并按下表要求作答.器材: 自制测力计一个、小石块一个、装有足量水的塑料桶一个、细线若干. 示例: 物体在水中是否受到浮力? (此例不可重复列举) 闯关点拨本题是一个开放的问题,可以探究的问题很多,如: 浸没在水中的物体受到的浮力大小是否与它所处的深度有关 解探究的问题: 浸没在水中的物体受到的浮力大小是否与它所处的深度有关 实验步骤: 用线绑着小石块挂在弹簧测力计上,让石块浸没在水中,读出此时弹簧测力计示数为F1;再将石块浸没是水肿不同的深度,当石块静止石,读出此时弹簧测力计示数为F2,比较发现F1=F2 实验结论: 浸没在水中的物体所受浮力大小与它所处的深度无关 例2小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况,如图7-12所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力 h 计相应的示数F,实验数据如下表: 次数 1 2 3 4 5 6 7 h(cm) 0 2 4 6 8 10 12 F(N) 6.75 6.25 5.75 5.25 4.75 4.25 4.25 (1)分析表中实验数据,可以得出物体重N, 第4次实验时,物体受到的浮力N; (2)分析表中第1列到第5列数据,说明; (3)分析表中第6列到第7列数据,说明; D (4)下图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图像是: () 闯关点拨 (1)由题目提供的实验数据可知,它反映的是圆柱体下表面的深度和弹簧测力计示数的关系.由表中第1列数据可知,当物体没有与水接触(即h=0)时,物体只受重力和弹簧测力计的拉力,拉力大小等于重力,所以圆柱体的重力G=6.75N. (2)物体浸入水中受到重力、浮力、拉力的作用.对第1列至第5列数据变化分析可知,随着物体浸入水中深度增加,弹簧测力计示数减小,一方面说明物体受到的浮力增大,同时液表明物体没有浸没.对第6列和第7列数据分析可知,随着深度增加,弹簧测力计示数不变,一方面说明物体受到的浮力不变,液表明物体已浸没倒水中. (3)图中各图反映的是测力计示数F与物体底部浸入水中的深度h的关系图像,F与h的关系式: F=G-ρ水gSh.根据此关系式可知: h=0时,F=G;随着h的增大,F示数变小.当h增大到使圆柱体全部浸没到水中时,浮力不再增大,h继续增大时,浮力不变,此时F最小,且保持不变.故F与h的关系图像是B. 答 (1)G=6.75N;F浮=G—F=6.75N—5.25N=2.5N (2)物体未浸没时,物体越深受到的浮力越大 (3)物体浸没后,物体所受浮力与物体深度无关 (4)选B 题型二本组题考查你是否理解了阿基米德原理 例1将一块金属块慢慢放入盛有水的水槽中,该金属块受到的浮力 A.随着金属块浸入水的深度的增加而不断增大 B.与水槽中的水多少有关 C.与金属块的重有关 D.在水完全淹没金属块前,随着浸入水中的体积越多,浮力越大,在完全淹没后,浮力保持不变 闯关点拨根据阿基米德原理,物体在同种液体中所受浮力随着物体排开液体的体积的增大而增大, 解在金属块没有被水完全淹没前,排开水的体积不断增大,浮力不断增大,但金属块被水完全淹没后,金属块排开水的体积不变,物体所受的浮力也不变,与水槽中的水多少无关,与金属块的重无关. 答选D 例2下列关于浮力的说法正确的是 A.物体浸没在水中越深,所受到的浮力越大 B.浸在液体里的物体受到的浮力总等于物体排开水的重力 C.铁块在水中下沉,表明铁块在水中不受到浮力的作用 D.地面上的铅球也受到浮力的作用 闯关点拨浮力的大小只与液体的密度和物体排开的液体体积有关,与其他因素无关,阿基米德原理内容里的液体不仅仅是水,也可以是其它的液体,气体对浸在其中的任何物体都具有浮力. 解由公式F浮=ρ液gV排可知,物体浸没在水中V排保持不变,即排开水的重力不变,物体受到的浮力不变,浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度无关,故A错,浸在液体中的物体受到的浮力大小等于被物体排开的液体受到的重力,但不都等于排开水的重力,故B错,铁块在水中下沉,同样也受到水对它向上的浮力,只是受到的浮力小于铁块的重力,因此下沉,故C错.浸在气体中的物体也受到空气对它的浮力作用,所以地面上的铅球也受到它的浮力作用,故D正确. 答选D 例3将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中,它们受的浮力() A.相等B.铜球最大C.铝球最大D.铁球最大 闯关点拨因为ρ液相等,关键是比较V排的大小 解铜、铁、铝三物质中,铝的密度最小.现在三个球重力相等,则铝球体积最大.浸没在水中后,铝球排开水的体积最大,即排开的水最重,它所受的浮力也最大.正确答案为C. 答选C 题型三会利用阿基米德原理进行有关的计算 例1在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N;浸没在水中称量,弹簧测力计的示数喂2N,求该石块是密度(取g=10N/kg). 闯关点拨要求出石块的密度,关键得先求出它的体积.石块浸没在水中时,它的体积等于被它排开的水的体积,即V石=V排. 解浮力F浮=G—F=5N—2N=3N 石块的体积V石=V排= 石块的密度 答略 说明本题为我们提供了一种测量密度大于水的密度的固体物质密度的方法.利用阿基米德原理还能计算液体的密度请看下面一题. [变形题]在空气中用弹簧测力计测某石块重为5N;浸没在水中称量,弹簧测力计的示数为2N;浸没在另一种液体中称量,弹簧测力计的示数为1.4N,求这种液体的密度. 找出这个隐含条件是本题的关键. 解 F浮液=G—F液=5N—1.4N=3.6N 因为浸没,所以V排液=V石=V排水=3×10—4m3 图7-13 例2有一金属柱体,横截面积是一不规则多边形,现有一把刻度尺,但无法直接测量柱体的横截面积.某位同学为测其横截面积,在柱体侧面画了A、B两条横线(如图7-13所示),并用细线把柱体悬吊在测力计上.他把柱体缓慢浸入水中并始终保持柱体竖直,当水面到达A横线时,记下了测力计示数 .为测出横截面积,还需继续完成两个测量步骤. (1)请把这两个步骤写在下面,并用字母表示所测的物理量: 步骤1: _; 步骤2: ___. (2)请通过计算,得出所测横截面积的表达式. 闯关点拨解决该题应思考A、B两条横线与测力计的关系和作用.当柱体浸入水中时,受到浮力的作用,浮力的大小等于测力计示数的减小量,又由阿基米德原理可知 F浮=ρ水gV排=ρ水gSh浸.由此可得△F浮=ρ水gS△h浸,即可通过计算得出柱体横截面积S. 解 (1)步骤1: 把柱体继续浸入水中,当水面达到B横线时,记下测力计示数 ; 步骤2: 取出柱体,用刻度尺测出A、B两条横线之间的距离 (或测出柱体底面到A、B的距离 及 ). (2)设柱体重力为G,横截面积为S,则 或 智能训练 基础知识训练 1.同样重的铁块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,__________铁块受到的浮力要大一些.( > )(题型二) 2.弹簧秤下吊着重为14.7N的正方形金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧秤的示数为9.8N,则金属块排开水的重力为_______N.若金属块上表面所受水的压力为19.6N,则金属块下表面所受水的压力为______N. 3.把一木块浸没在水中,排开的水所受重力为12N,木块受到的浮力 ( )(题型二) A.大于12N B.小于12N C.等于12N D.等于10N 4.把体积相同的铁块和铝块浸没在水中,则()(题型二) A.铁块受到的浮力大B.铝块受到的浮力大 C.铁块与铝块受到的浮力一样大D.无法比较浮力大小 5.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是 ( )(题型二) A.浮在水面的物体受到的浮力比沉在水底的物体受到的浮力大 B.物体排开水的体积越大受到的浮力越大 图7-14 C.没入水中的物体在水中位置越深受到的浮力越大 D.物体的密度越大受到的浮力越小 6.甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球,把它们投入水中静止后的情况如图7-14所示.它们中所受浮力最小的是 ( )(题型二) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 7.两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没同一种液体中,两弹簧测力计减小的数值相同,两物体必定有相同的()(题型二) A.密度B.体积C.质量D.形状 8.潜水艇潜在水下航行,当它下潜的深度增加时,比较它所受到的水的压力和浮力关系是()(题型二) A.压力越大,浮力越大B.压力越大,浮力不变 C.压力不变,浮力越大D.压力不变,浮力不变 9.如图7-15所示是研究浮力与哪些因素有关的实验,弹簧秤的示数依次是5N、4N、4N、3N. (1)比较图(乙)与图(丙)可得到的结论是: 浮力的大小与____________无关. (2)比较图(丙)与图(丁)可得到的结论是: 浮力的大小与____________无关. 图7-15 (题型一) 10.有一金属球,在空气中称得重3.8N,将它浸入盛满水的溢水杯中时,有50ml水从溢水杯流入量筒,求: ⑴金属球的体积 ⑵金属球所受浮力 ⑶金属球在水中时弹簧测力计示数 ⑷金属球的密度,它可能是由什么金属制成的? (题型三) 综合提高训练 1.金属块重10N,挂在弹簧测力计上,当它全部放在水中时,弹簧测力计的读数为8N,此时金属块受到的浮力是_____N.如金属块有一半体积露出水面,弹簧测力计上的 读数应该_____N.如果把金属块全部浸没在酒精中,金属块受到的浮力是____N.(题型三) 图7-16 2.如图7-16所示,在弹簧秤下挂一个由均匀材料制成的实心物体A,当物体A在空气中静止时.弹簧秤的示数为F1,当物体A浸没在盛有某种液体的圆柱形容器中静止时,弹簧秤的示 数为F2,己知圆柱形容器的底面积为S(壁厚不 计),物体浸没在液体中后比未浸入液体前. 容器内液面上升的高度为h.则: (1)物体A的体积V物=_______; (2)物体A的密度ρ物=______; (3)液体的密度ρ液=______.(题型三) 图7-17 3.如图7-17所示,研究浮力与排开液体的体积有关的实验装置是下图中的()(题型一) A.图(a)和图(b)B.图(a)和图(c) C.图(b)和图(c)D.图(a)、(b)和图(c) 4.将铁、铜、铅制成三个实心金属球,用细线拴好,分别挂在三个完全相同的弹簧秤下,将三个金属球没入水中,但不碰容器底,此时三只弹秤的示数相同.现将三个金属球提出水面后静止,则( )( < < ) (题型二) A.挂着铁球的弹簧秤示数最小B.挂着铜球的弹簧秤示数最小 C.挂着铅球的弹簧秤示数最小D.三个弹簧秤示数相同 5.如图7-18所示,在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体;将三个完全相同的铜球,分别沉入容器底部,当铜球静止时,容器底受到铜球的压力大小关系是F甲 图7-18 A.甲的最小 B.乙的最小 C.丙的最小 D.一样大 6.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,班级的“物理小博土”为同学们做了如图7-19所示的一系列实验.请你从中选出一些图,针对某一个因素进行探究,并通过分析弹簧测力计的示数,说明你的探究结果. 探究的因素是: ________________________________. 选用的图是: ______________________.(填图中的序号) 探究的结果是_________________________________________.(题型一) 图7-19 7.一天,小丽拿着一个正方体的金属块来找你,希望你能帮助她测出这个金属块浸没在水中时受到的浮力是多少.她提供的实验器材有: 刻度尺、弹簧测力计、天平(附砝码)、量筒、烧杯、细线和水,供你选择.请根据你所设计的方法,把所选器材、实验步骤、计算浮力的表达式填写在下表中. 注意: (1)只需填写一种方法. (2)实验步骤中要写明所需测量的物理量及其符号. 实验器材 金属块 实验步骤 用测量量的符号写出 计算浮力的表达式 8.通过实验探究,同学们已经知道,浸入液体中的物体受到的浮力与液体 的密度有关,也与物体排开液体的体积有关.但某些同学猜想,物体受到浮力的 大小可能还与物体密度的大小有关.请你设计一个实验对此猜想进行检验. (1)现有器材: 弹簧秤(弹簧测力计)、细线、烧杯、适量的水.你认为实验还需补充的器材是: . (2)简述主要的实验步骤: (题型一) 9.小李同学为了测量某种液体的密度和实心金属块的密度,他先在弹簧秤下挂上金属块,静止时弹簧秤示数如图7-20甲所示.然后将金属块浸没在盛满该液体的溢水杯中,此时弹簧秤示数如图7-20乙所示,溢出液体在量筒中液面位置如图乙所示.则(取g=I0N/kg) (1)从溢水杯溢出的液体体积为cm3. (2)该液体的密度为kg/m3. (3)实心金属块的密度为kg/m3. 图7-20 图7-21 10.如图7-21所示,用手提住弹簧测力计(图中手未画出),下面吊着一个金属块.当金属块未接触容器中的水时(如图a),弹簧测力计的示数为5N;当金属块全部浸入水中时(如图c),弹簧测力计的示数为3N.(g取10N/kg) (1)求金属块全部浸入水中时受到的浮力; (2)求金属块的体积和密度; (3)在使金属块由图(b)位置渐渐浸入水中至图(c)位置的过程中,试分析水对容器底部压力的变化情况.(题型三) 参考答案 基础知识训练1.浸没在水中的2.4.924.5 3.C4.C5.B6.A7.B8.B 9. (1)浸没在水中的深度 (2)液体的密度 10.解: ⑴由量筒中的水的体积可知金属球的体积 V=50ml=50cm3=50×10-6m3 ⑵金属球所受浮力等于溢入量筒中水的重力,即 F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×50×10-6m3=0.49N ⑶金属球浸在水中时弹簧测力计的示数 F=G-F浮=3.8N-0.49N=3.31N ⑷金属球的密度为 由密度表可知该金属球可能是铁的。 综合提高训练 1.291.6 2. (1) (2) (3) 3.A 4.A析: 金属球浸没在水中时,弹簧测力计的示数 F=G-F浮=G-ρ水gV=G-ρ水g = ,因为 < < ,又因为F相等,可得出: < < 5.C析: 容器底受到铜球的压力越大,铜球受到的浮力越小,即F甲浮>F乙浮>F丙浮.而V排相等,故ρ甲>ρ乙>ρ丙 6. (1)探究的因素: 浮力的大小与物体排开液体体积的关系 选用的图: ①②③或①②④ 探究的结果: 在同种液体种,物体排开的液体体积越大,受到的浮力越大 (2)探究的因素: 浮力的大小与液体密度的关系 选用的图: ①③⑤或①④⑤ 探究的结果: 同一物体浸没在不同液体种,液体密度越大,受到的浮力越大 (3)探究的因素: 浮力的大小与物体浸没深度的关系 选用的图: ①③④ 探究的结果: 浸没在液体种的物体,受到的浮力大小与浸没深度无关 7.方法有许多种,例: 实验器材 金属块、量筒、细线和水 实验步骤 ①量筒内放入适量的水,读出水的体积V1 ②将金属块浸没在量筒的水中,读出水面所对的刻度V2 用测量量的符号写出 计算浮力的表达式 ρ水g(V2-V1) 8. (1)等体积的铜块和铝块 (2)用细线分别系好铜块和铝块,丙分别挂在弹簧测力计上,测出重G1和G2;再将铜块和铝块分别浸没在水中时,读出弹簧测力计的示数F1和F2;再计算出F1浮=G-F1和F2浮=G2-F2;最后比较F1浮和F2浮的大小,即可检验上述猜想 9. (1)50 (2)1.2×103(3)6.4×103 10. (1)2N (2)由F浮=ρ液gV排,得 V=V排= (3)从图(b)起,随着物体逐渐浸入水中,水面升高,水对容器底部的压力逐渐增大;当物体上表面浸入水中后,物体继续向下,水面不再升高,水对容器底部的压力将保持不变
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 阿基米德原理 第四 阿基米德 原理 同步 练习 沪科版八 年级 doc